电子病历系统的关键技术
电子病历在优化医疗流程、改进医疗质量、保证医疗安全、减少医疗差错、提高医疗效率等方面发挥重要作用。因此，电子病历系统的关键技术也是紧紧围绕上述技术展开的。
（一）电子病历数据采集技术
根据我国病历书写规范和病历管理规范要求，国外基于语音和填空式的病历模式很难适应我国国情，而基于XML的电子病历专用编辑器，重点解决了病历模板嵌套技术、图像标记技术、表格技术、所见即所得排版技术、结构化智能XML录入技术、XML结构化存储、三级检诊痕迹保留、解决不当病历复制、特殊打印技术等一系列采集关键技术，解决了高端电子病历的基础技术瓶颈。此项技术在解决XML和自然叙述语言混合书写的同时，解决了医护人员书写病历时需要解决的诸多其他问题，如快捷性问题、图形图像标注问题、表格制作问题等。
临床医护人员在病历文书上花费大量的时间和精力，好的病历书写工具能在很大程度上减轻医护人员的文字工作，把更多的时间用在患者的沟通和照护上，从而提高医护人员的医疗效率。
医院实施电子病历的目的之一是临床数据的二次利用，尤其是用于临床科学研究，科研基础数据来源于临床电子病历的采集。2010年前存在一种现象：为了展现自己的电子病历系统采集的数据能够用于科研，在前期做了大量的结构化工作，把结构化的数据保存到数据库中，而由于没有能力解决表格、图像、分页等病历排版技术，后期都不得不把前面的结构化数据转移到Word或纯文本中，让医生继续处理，这又回到了非结构化的病历书写模式中，最终形成的Word病历是完整和真实的，但由于Word和纯文本是非结构化的，前期采集的结构化数据在后期的非结构化书写模式中被修改、删除和新增的数据不能反馈回去，导致大量的科研用的内容数据和真实的病历数据不一致，从而失去了科研的基石。也就是说在医生实际操作中，用于科研的病历结构化部分和病历实际书写是分割的，由于输入重复和不方便性，致使医生很自然的放弃科研部分的数据输入。新一代电子病历由于很好地解决了病历的结构化采集与排版技术，而临床用的电子病历可以直接拿来作为科研病历使用，满足了临床医生的科研需求，保证了所有科研病历数据和临床病历数据的一致性。2010年后，基于XML所见即所得的类Word电子病历编辑器已经成为业内默认的标准。
（二）电子病历数据存储技术
电子病历采用文件方式存储还是采用数据库方式存储一直是业界厂商争论的话题，完全采用数据库方式来保存电子病历的缺陷在于：
第一，很难满足动态的电子病历保存及样式显示。电子病历由于有字体、表格等格式的存在，同时几乎没有一个患者的病历内容相同，因此实现样式和XML数据分离的方式存在很大的困难，如“怀孕39+3周”这种描述，对XML来说是只一个元素，要在一个元素中定义多种选项是比较困难的。在专科检查单中元素合并的情况更难以描述，再如病历中有很多的症状分阴性和阳性，如果是阳性，则需要弹出更详细的描述。以上临床实际发生的问题都说明单纯数据库方式保存病历的复杂性。
第二，很难满足电子病历系统升级后数据兼容的需要。国内出现过很多基于数据库存储电子病历升级不兼容的问题，由于这种方式的开发都是基于既定的Scheme（一种计算机程序语言）进行，为了满足新的Scheme不得不放弃兼容原来的数据。某些医院就发生过这种情况，如果因为系统升级就导致电子病历原有数据不能兼容，查看老病历还得用老系统进行，电子病历就完全失去了意义。
第三，各历史阶段病历样式版本管理困难。随着时间的推移，病历样式和内容的变换，电子病历系统需要管理大量的样式，如何很好地管理这些样式，是一个大难题。一旦样式丢失，就不能正确按原来格式复原显示病历，这也是一个致命的问题。
第四，电子病历痕迹管理困难。痕迹实际上是一种样式，这种样式的随机性非常大，几乎事先不可预计，而且相同的概率几乎为零，导致的后果就是不得不为每个病历文件都保留一份样式，因此数据库的样式和内容分离的优势就彻底消失了。
总之，基于数据库的方式存储电子病历，只能说比较适合国外的病历书写，它们格式固定、内容简洁。对我国来说，病历的书写采用的是文章的书写方式，因此基于数据库的存储方式满足不了我国对病历书写的要求，这也就是国外电子病历系统直接引进国内不能推广使用的原因。[4]
结合我国国情，同时满足结构化电子病历的要求，我国自主研发了电子病历专用编辑器，很好地解决了上述问题。同时，电子病历文件采用加密的XML文件，XML能满足病历内容和样式保存。由于XML文件的压缩率很高，可高达70%，即100 K可以压缩到30 K，因此压缩XML文件有以下作用：①保证了病历的安全性，在非授权的情况下，不可查看和更改病历；②大大缓解了医院的网络压力，同时加密传输，保证了病历传输的安全性。XML文件可以采用分布式存储，解决了海量存储问题的同时，保证了系统快速响应。电子病历还可以直接输出XML数据、html等各种格式，满足了电子病历的各种应用。电子病历存储和科研流程可以直接输出XML数据、html等格式，很好地解决了国内电子病历深层次的问题，同时满足了基于XML科研查询的需求。
（三）病历数据共享交换技术
电子病历与纸质病历相比，最显著的优点就是对信息数据的共享和反复利用，在保证医疗安全、减少低医疗差错、提高医疗效率等方面发挥着十分重要的作用。要实现这个目的，电子病历的标准化是最为重要的，通过本章第一节内容可了解到目前国内电子病历相关标准已经有了突破性进展。
病历数据共享交换分院内系统共享交换和区域共享交换。院内系统共享主要通过信息集成逐步消除医院内部的“信息孤岛”，优化改善医疗信息供给流程，形成以患者为中心的数据中心，服务医护人员。
区域共享交换实现了医院患者就诊信息常态化的正确上传和医生工作站电子病历数据的调阅查询功能，完成病案首页和出院小结的标准化上传和共享。医院医生可在工作站实时获取患者在区域内医疗机构的门（急）诊、住院、手术等就诊史和疾病诊断，以及既往放射报告、检验结果、出院小结、病案首页和门诊处方等诊疗参考信息，实现了电子病历共享模式，方便临床医生及时掌握患者的历史就诊信息，更好地为患者提供服务。
（四）医疗质量动态质量监管
国家卫生和计划生育委员会在《电子病历基本规范（试行）》（以下简称《规范》）中强调，电子病历系统应当为病历质量监控、医疗卫生服务信息等提供技术支持，利用系统优势建立医疗质量考核体系，提高工作效率，保证医疗质量，规范诊疗行为，提高医院管理水平。
目前在业界的大多数厂商根据自己的理解和医院的要求建立了一定的质量监控点和质量评分项，但是并没有建立医疗质量闭环考核体系。仅仅如此简单的质量管理是远远不够的。需要按照国家卫生和计划生育委员会关于质量控制的要求，建立覆盖病历采集与流转全过程的病案质量控制闭环体系，通过三级检诊、三级病历质控、三级查房、病案质控、核心制度质控等对病历的形式和内容进行动态管控。医疗质量监管是一个动态的过程，包括以下部分：
1.建立医疗质控体系
支持多级医疗质量管理体系建立。多级质控体系由医生自查、专科科室评价、院级质量监控、核心管理、上报监测、病案终末评分组成；提供临床科研质控体系、临床护理质控体系及评分标准的设定；提供住院病历各类医疗记录的完成时限定义功能；提供病历质量管理人员定义病历缺陷项目的功能。
（1）时限监控功能：如入院记录在入院24小时完成、首次病程记录在入院8小时完成等这些《规范》中规定的时限要求，时限监控项目会随着医嘱执行的进程相应的动态（如转科、手术、抢救、出院与死亡等）产生。
（2）必须书写项目监控功能：根据医嘱触发产生的一些项目，如腰椎穿刺、会诊等，将分别产生相应的操作病程记录、会诊记录等。这些项目没有时限上的要求，但是有项目上必须存在的要求。
（3）书写频次的监控功能：根据患者病情变化，如病危、病重、病情稳定、慢性病情等，将产生不同书写频次要求。还有一些《规范》中规定的，如上级医生查房、阶段小结等，都有书写频次上的要求。
（4）数据质量校验功能：对于后续数据利用要求较高的文档，需要准备数据元值域、数据元、数据组、数据集等，并应用到模板，在病历数据提交时会进行相应的数据校验。
2.医疗质控执行与追踪
（1）医疗质控执行。按照时限要求自动检查住院病历记录完成情况，对未按时完成的病历记录向责任医生和病历质量管理人员进行提示；提供授权病历质量管理人员按项目选取和调用病历的功能，项目包括患者疾病名称、手术名称、病情、病区、经治医生等；支持病历质量管理人员对病历质量进行评价、记录缺陷，并将病历质量评价与缺陷反馈给责任医生；提供病历质量管理人员查看病历审查时间和审查者的功能；提供病历记录中格式化医疗术语录入监控功能，包括诊断、医嘱、常规检查等；手动环节质控抽查评分。
（2）医疗质控追踪。提供病历质量检查人员对缺陷病历的纠正情况追踪检查的功能；提供终末病历质量检查评分功能；具备医生自评分管理，自动评分与手动评分相结合的评分方式；提供与病历数据同时展现相关修改痕迹信息的功能，包括修改时间、修改地点、修改人、修改内容等信息。
3.医疗质控总结反馈
提供病历质量控制统计功能；自动评分与质控统计分析；把主要问题和新发现的问题加入质控体系，同时把改正好的指标撤换下来。以病历质量为核心的管理系统主要采用以监控为手段、以质量为核心、以流程为纽带的管理思路，实现如下功能：
（1）环节质控：通过系统功能设定，检查病历在书写过程中的关键点，减少环节差错。
（2）三级质控：通过主管医生—科室质控—医院质控，护士—护士长—护理部进行三级质控管理，层层把关，多人参与，以提高病历质量。
（3）三级查房：主治—（副）主任医生查房—科主任行政查房，把该制度固化在系统内，强制执行，以保证医疗质量。
（4）三级检诊：住院医生—上级医生—主任医生，系统强制执行三级检诊制度，以控制医疗质量。
（五）基于临床数据存储库的数据深度应用
临床数据存储库（CDR），又称临床数据中心，是电子病历系统的基础与核心部分，通过对各类临床数据进行标准化、结构化的表达、组织和存储，以及在此基础上开放各种标准的、符合法律规范和安全要求的数据访问服务，为医院的各类信息化应用提供一个统一的、完整的数据视图，最终实现辅助改善医疗服务质量、减少医疗差错、提高临床科研水平和降低医疗成本等的主要目标。医疗数据为医院新发明和新服务提供了源泉，CDR在以下方面正发挥着数据深度应用的积极作用：
1.基于时间轴的患者临床数据展现
患者单次诊疗的电子病历内容以诊疗时间轴集成展现系统进行展现，它以图形化界面全面展示了患者的诊疗信息。以事件和时间为坐标组成二维空间，能够快速、准确地浏览患者入院以来主要诊疗事件、病情变化情况，可按图形展示各类检查、检验内容，并用不同颜色显示阳性记录，患者诊疗信息一目了然。生命体征、医嘱、检查检验结果等重要临床信息可快速、准确地被浏览。关键指标功能，即针对各病种定义相应指标，方便了医生进行诊疗，减少了医护人员多次启动不同子系统的重复操作，直观有效地调阅、查询、检索、对比不同的诊疗信息，实现快速浏览、书写等各种功能，极大地提高了医护人员的工作效率，为医生提供了利用患者信息的最有效途径。通过数据中心实时或定时同步医学影像、病理、超声、胃镜、心电、检验、监护、麻醉、医嘱、病程记录、护理等临床信息系统的患者诊疗资料，实现诊疗信息全视图浏览。主要应用在医生、护士等系统上。
2.患者360度诊疗视图
患者360度诊疗视图是对以患者为中心的数据集中应用的体现，是患者在医疗机构的诊疗档案，结合区域资料，就是一份患者完整的健康档案资料。患者360度诊疗视图不仅能够轻松查看患者的既往诊疗视图，还能够根据本次诊疗场景展现挖掘既往相关信息，供临床决策支持使用，而不是简单的信息罗列。如肿瘤科室的医生对患者历次病理及诊断结果是非常关注的，因此历次罗列对比显示很直观。
3.信息化医疗质量管理
目前医院各个系统都有各自的医疗质量统计分析，能够分析出基本的质量问题，但是这些问题的相关性分析缺少途径，临床数据中心有助于打通各系统的隔阂，提升医疗质量管理的全面性和准确性分析。
加强信息化医疗质量管理与控制是卫生工作的总体要求之一。在新医改的大环境下，医院必须要做好两件大事：医疗质量的持续改进和医疗服务的不断改善。医疗质量的控制是实现医改目标的最重要方法。临床数据中心对医疗质量管理的支持分为三部分：①全面获取真实数据，了解医院质量现状。②质量问题分析，发现质量影响因素，指标层层分解，细化各个监控点。③改进管理，对效果评价，持续改善。
4.医疗学科科研发展
在外界看来，大数据在科研和业务应用中存在一定的矛盾。如采集到数据的颗粒度问题，如果真正做科研，它是面对一群人，面对不同的个体采集某种疾病；而临床业务应用层面，需要对某一个人在某一段时间内的发病历程进行调研，实现以时间轴为主线的冷数据的处理。
是分两个系统来做数据库，还是在同一系统上做不同的数据库？针对这一问题，通常而言，临床是从数量上把患者看好，看病过程的因果、失败、成功的深度研究不是临床追求的目标。临床就是规范，按照国家卫生和计划生育委员会的诊疗规范走。临床医生既要完成临床工作，又要面临科研的慢工细活。所以临床和科研的一体化是一个平衡或者是一个妥协，这两点都不能做到极致，且这一妥协是随着阶段来调整的。在临床工作中积累了大量数据以支持科研时，选中间一部分有价值的患者做深入性的研究。颗粒度是可以调整的，科研和业务应用两方面看似矛盾，其实并不是完全对立，而是相互融合变化的。
学科科研建设思路是以病种为单位，以患者为中心，以疾病发生、发展周期为主线，系统整合患者在体检、门（急）诊、住院、随访等多个环节的临床数据，从临床数据中获取科研数据。主要建设内容包括病种公共数据元字典（CED）、临床数据采集系统改造、数据集成平台、患者主索引服务（MPI）、数据管理系统、临床数据存储库（CDR）、数据浏览服务等；全业务环节集成，数据与业务分离；数据自动抓取（HIS、EMR、US、PACS、PIS等）；真实、完整、丰富的队列数据资源；灵活的数据组织策略；涵盖健康人群、高危人群、患患者群、实验人群等。随着采集数据量的增大，必然面临效率问题，CDR可以同时解决很多数据库之间数据的相互协调、统一应用、挖掘问题。
通过标准数据集的应用，临床结构化数据查询已经能够解决临床科研的大部分需求，大大提高了临床科研效率。
5.运营绩效管理
基于运营的绩效管理为院长和职能科室全面掌握科室的运行状况提供了决策依据，下一步目标是建立科主任管理平台，让科主任可以随时掌握本科室的绩效运行情况，各项指标逐步分解到个人。绩效核心是成本控制，这也是医改要求，正在探索落实到科室和个人的成本控制方法。绩效指标体系分为住院指标和专项管理指标两大块。
6.统一医疗数据上报接口
随着医改的进行，各医疗管理部门需要统计掌握的信息越来越多，因此医疗机构承接的上报系统接口越来越多，市级平台、省级平台、健康档案、医院质量监测系统（HQMS）、门诊首页上报、疾病诊断相关分组（DRG）、传感染、单病种、等级评审等，各个接口要的数据来自不同的信息系统，导致上报接口与现有系统存在大量的网状接口，给管理带来很大的困难，同时还很难保证数据的一致性。各个上报后面都自带一大包标准字典、打包格式，需要做大量的对照工作。临床数据中心的应用不仅解决了数据来源问题，减少了医护人员的工作量，而且通过统计数据对照和打包格式管理增强了数据上报接口的扩展性。
7.多医院角色多层次视图
医院中的不同人扮演着不同的角色，各自的角色决定着各自的关注点，临床数据中心为这些角色准备了充足的数据。充分了解各角色需求，以更直观的模式展现角色关注点，对提高医疗质量、减少医疗差错是非常有效的。
（六）临床决策支持系统
电子病历系统已经在全国各大医院中迅速推广应用，大大提高了医护人员书写病历的质量和效率，把医护人员从繁重的病历书写工作中解放出来，进而能够把主要精力放在临床诊治工作和与医患交流之中。但目前电子病历的应用还不够深入，大多数都处于文字处理和日常工作的管理，并没有真正地发挥计算机辅助医疗的优势。随着电子病历系统越来越多的使用，更深入的应用功能会不断出现，临床路径、临床指南、数据挖掘等功能将是电子病历系统下一步的发展方向，其中作为与临床医生关系最为密切的临床指南功能必将成为后期发展的一个热点。
随着电子病历和临床信息系统的普遍应用，医院越来越多的临床信息被系统所收集与存储。我国电子病历的智能化应用和决策支持系统刚刚起步，但已经达到高等级（4级）电子病历应用水平评价的核心要求。临床质量控制、特定主题的医疗质量监测与反馈、医生行为的规范化干预、临床路径的大范围应用、联机的临床知识获取等方面越来越多的挑战摆在了医院信息系统的开发者面前。
临床决策支持系统（clinical decision support system，CDSS）是医院电子病历的发展方向，是医生们对电子病历长期以来的企盼。HL7是支持医疗数据共享和互操作最为重要和已被广泛应用的标准，同时，HL7在CDSS的开发应用领域中也取得了巨大的进展，在美国电子病历的推广实施过程中发挥了不可替代的作用[5]。
面对国内外的这些新理论、新方法、新进展和新挑战，迫切需要聚集我国电子病历和决策支持系统的研发技术精英，共同深入探讨和研究CDSS与HL7在中国医院信息化建设新阶段中具体实现的相关路线图。
临床指南的重要性已经得到广泛认可，它的科学性和规范性为临床诊疗工作提供了可靠的知识来源，为医疗质量提供了保障。临床指南知识库的建立和与电子病历系统的结合使用为临床医生，特别是非专科医生、低年资医生提供了决策支持作用，有助于提高整体的医疗水平，减少医疗差错，促进医疗服务质量的提高。
提高医疗质量、控制医疗差错、保证患者安全为医院最优先和紧迫的任务。针对这一目标，制定适用于临床医生的数字化临床指南的绘制方法，在此基础上建立医学逻辑模型并自动转化为计算机可推理的规则库，通过与临床信息系统相集成，实现对疾病的临床诊断决策支持。通过临床评估，系统能够提供正确的临床决策支持服务，但仍需要进一步提高临床决策支持系统的临床价值。
（七）电子病历系统交互界面集成
临床数据中心能够很好地解决数据的展现与应用问题，打破了各系统的数据壁垒，然而医院动辄几十上百个系统、几个甚至几十个供应商，在技术架构、支持数据标准的巨大差异下，医护人员为了完成必要的工作必须在很多系统之间不停地切换，不停地登录系统、选择患者。不仅交互体验差，还容易造成差错。
电子病历系统优化医疗流程的一个体现是各个系统流程的优化整合，达到多个临床系统“1+1＞2”的效果，并且不以牺牲操作用户体验为代价，于是交互界面集成就成为很重要的内容。以患者为中心的医院服务模式，不仅仅是工作流程的改变，更是服务理念的进化。电子病历正是以患者为中心这一理念最好的实现平台，为医生、护士、药剂师等各类用户提供更高效、智能的工作环境；也给患者带来更灵活、舒适、便捷的就诊体验。在医院实际实施过程中，存在很大的技术问题。首先，每个厂商的系统本身是一个封闭的体系，各个具体的功能都需要框架和全局变量支持；其次，流程的优化是一个各系统功能交叉调用的过程，数据协同技术解决较简单，但界面调用协同较困难；再次，各厂商的界面风格千差万别，最终的整合结果在视觉上感觉有点不伦不类。尽管困难重重，但界面整合在改进医疗流程、提高医疗效率、减少医疗差错等方面起着重要作用，研究者都在做不同的尝试：
（1）单点登录。单点登录是最简单的一种界面集成，随着电子认证服务（CA）在医院的逐步推广，将各流程对应的业务系统在界面进行整合，指的是在不改变原有业务系统工作模式的前提下，将用户在各业务系统登录界面整合在一起，配合单点登录技术，用户只需要输入一次用户名、密码即可在一个界面内展现所有流程，点击对应的流程后后台自动转到相应的业务系统进行操作，给用户的感觉是在一个界面进行操作，而实际是各系统分工合作，不过是在登录时的界面上有所统一。这种模式不解决流程问题及患者选择协同问题。
（2）插件化处理方式。插件化集成方式指的是在一个统一的平台上，将各信息系统操作方式通过插件方式集成在一起，通过第一次登录安装一次插件，让用户无须安装客户端等工具。在形式上感觉用户是在一个系统上对所有临床相关业务流程进行管理，以及对各具体业务进行操作，实际上底层链接到各个独立的系统进行数据的读写操作。这种集成方式不需要改变原有系统的数据格式，集成相对比较方便，但是在展示上可以让用户感觉系统是高度统一的。在优化用户使用感觉的同时，也减轻可以各系统之间的协同工作量。相比于界面整合形式，插件化处理的方式更为统一、效果更好。目前主要根据集成与被集成系统的主导地位来决定以哪一方做插件，如在住院医生工作站，一般把HIS的医嘱剥离出插件，集成到电子病历系统中；在门诊，一般把电子病历系统剥离出插件，集成到HIS系统。这种模式不仅解决了登录和患者选择协同问题，在一定程度上解决了流程优化问题。这种模式的最大问题是院方协调，使插件方愿意做这种定制开发工作。
（3）基于消息集成平台方式。各系统的交互数据通过消息集成平台处理，各业务系统把需要交换的信息推送到集成平台，再由集成平台进行业务流程分发，实现业务和界面真正分离。这样在住院医生工作站中医嘱录入就可由电子病历系统来处理，只需把录入的医嘱条目推送给消息集成平台，分发给HIS处理，从而完成业务集成。各业务系统把业务处理封装做成服务引擎，供消息集成平台调用，输入的终端可以多样性，事实上仅就医嘱处理来说，医嘱可以来源于HIS、电子病历系统、移动查房系统、手术麻醉系统等，而医嘱业务处理只在HIS。这种模式使医院各系统在松耦合模式下实现了流程改进、界面集成优化等功能，并符合IHE（一个有在提高医疗计算机系统之间更好地共享信息的技术框架）互操作性规范等，虽然对当前各厂商系统改进要求很高，但已经成为当前的发展趋势。